Programmer Notepad的配置与AVRGCC入门

ProgrammerNotepad的配置与AVRGCC入门作者:佚名来源:不详录入:Admin更新时间：2008-7-2619:29:16点击数：3【字体：】单片机AVR的编程工具很多，有C，ASM，PASCAL，BASIC等等。除ASM由ATMEL公司免费提供外，其它大多数的工具都是需要收费的。而C编译器更是其中收费最高的编译器。但也有例外，那就是GCC——它不但免费而且功能也几乎是“最强”的。所以我作为入门者，就开始学习它了！一、单片机编程1、单片机与电脑的编程有些许不同，它除一些必要地算法外，更重要的是对端口的操作。如开关量采集、开关量控制输出、模拟量的输入、通讯的操作、显示器与键的控制等等都需要操作端口。2、电脑存储永久数据一般都在硬盘等介质中。而单片机则存放在EPROM、EEPROM、FLASH等存储器中。3、通讯接口的编程对单片机来说是至关重要的，特别在工控、网络等的应用中犹为重要。4、单片机的编程与电脑编程相比有诸多限制。这就要求编程者对单片机硬件有一定的了解。二、AVR单片机编程1、AVR单片的硬件：我们以ATMega16为例为说明一下AVR单片机吧！这是ATMEGA16的引脚及其功能图(来自其DataSheet)A、从图中我们可以看出有4个8位端口共32个引脚，大多有双重功能。它们分别命名为PORTA、PORTB、PORTC、PORTD。B、PORTA具备普通IO口功能外还有AD转换功能，其精度可以达到10位，即采集到的ADC的值最大不超过1023（0-1023），对应外面实际电压值的精度需要一定的简单换算（主要看其参考电压）。如参考电压为2.5V，则有2.5V为1023，则其精度为2.5V/1023就是0.00244V。如参考电压为5V，则有5V/1023也就是0.0049V。C、PORTB口除了基本的IO功能外，特别要提的是PB4、5、6、7的功能，它是SPI（同步串行接口），更重要的是，它可以用来下载程序。D、其它的暂且不说，必竟不是AVR单片机的介绍文章嘛。2、AVR单片机的软件：软件当然是用来控控制这些接口的运作及其代表的含义的。这也是个非常大的问题，如果你一点都不懂软件，请也找本计算机编程的书看看吧。三、开始AVRGCC编程吧好了，下面我们来看一个简单的程序吧。在WinAVR的ProgrammerNotePad2中的图：图2执行MakeAll后，生成HEX文件（本例中的文件名2.HEX）。以下是它的全过程。make.exeall--------begin--------avr-gcc(GCC)3.4.1//告知avr-gcc的版本号Copyright(C)2004FreeSoftwareFoundation,Inc.//编译器所属于公司及其版权信息Thisisfreesoftware;seethesourceforcopyingconditions.ThereisNOwarranty;notevenforMERCHANTABILITYorFITNESSFORAPARTICULARPURPOSE.//这是ELF文件的一些信息，ELF文件用于调试。Sizebefore://转换前的ELF文件信息2.elf:sectionsizeaddr.text2080.data08388704.bss08388704.noinit08388704.eeprom08454144.stab7800.stabstr14690Total2457ConvertingtoAVRExtendedCOFF:2.cof//将ELF文件转换成AVRStudio能够接受的格式avr-objcopy--debugging--change-section-address.data-0x800000--change-section-address.bss-0x800000--change-section-address.noinit-0x800000--change-section-address.eeprom-0x810000-Ocoff-ext-avr2.elf2.cofDiscardinglocalsymboloutsideanycompilationunit:.do_copy_data_startDiscardinglocalsymboloutsideanycompilationunit:.do_copy_data_loopDiscardinglocalsymboloutsideanycompilationunit:.do_clear_bss_startDiscardinglocalsymboloutsideanycompilationunit:.do_clear_bss_loopSizeafter://转换后的文件信息。2.elf:sectionsizeaddr.text2080.data08388704.bss08388704.noinit08388704.eeprom08454144.stab7800.stabstr14690Total2457Errors:none//编译过程中产生的错误数--------end--------//编译结束ProcessExitCode:0//avr-gcc结束信息，0表示正常结束接下来用AVRISP程序将2.hex文件下载后AVR单片机中，观看效果。（可以考虑买个双龙的试验器SL_AVRAD）。下面我们来看看avr-gcc的IDE吧。主窗口(图3)这是非常标准的WindowsStyle窗口。当然它由于不是专为avr-gcc设计，所以对它进行设置是必不可少的！下面我就来设置它，以使它成为我们好用的工具吧。（呵呵！可千万别小看它哦）在设置它之前让我们来看看，我们希望是一个怎样的工具吧。参照其它软件的IDE。首先，我们得有个工程（项目）管理器，这点PN已有，不需我们去设它。其次，得方便我们编辑源代码，最好是有关键字（代码）高度显示，以方便我们识别它们。如果能再给我们实时的一些提示就更好了！这方便PN做得非常很好（有人说SI很好，不过我觉得每个人有每个人的习惯，不必强求）。再次，我们得在不离开IDE的情况下，编辑C语言的makefile文件。生成我“目标代码”（计算机中术语的话叫可执行文件），并且，下载到我们单片机中。好了！来看看我们对它的设置吧！1、代码高亮设置将它设置成你习惯的模式。步骤如下：打开PN菜单Tools-Options，在Options对话框中选择Style-Schemes，你说看到了如图4、5、6所示的内容了。现在开始你的设置吧。代码高亮设置1-预编译（图4）代码高亮设置2-操作符(如+-*/括号等)（图5）代码高亮设置3-数字（图6）别小看这点小功能啊，它能帮你找到不少编程错误哦（图7）想将代码打印出来吗，有帮助的！（图8）其它高亮设置同上请大家自已动手吧！一定要按自己的习惯哦。3、设置PN中的菜单“新建”和工具栏图标，点击它新建文件时的文件缺省类型。我们当然希望是C类型文件啦，如下图：定义新建缺省的文件类型（图9）4、下面开始设置的我们的avr-gcc工具菜单吧！C语文的Make工具设定(图10):精心的设置可以让你的PN，不必其它工具差哦。5、C语言Makefile对于初学者来说太难了，根本不知道它是干嘛的，怎么工作（说的有点夸张）及怎么编写。幸好WinAVR提供给了我们一个非常好用的工具mfile。下面就将它集成到我们的PN中来吧！Makefile工具在PN中的设定（图11）（注意本工具设置为特殊设置）Makefile的设置是将C:\WinAVR\bin下的wish84.exe、tcl84.dll、tk84.dll三个文件复制到C:\WinAVR\mfile目录下。并用PN打开C:\WinAVR\mfile\mfile.tcl。修改成下图所示修改mfile.tcl为图中选中的部分并保存（图12）6、设置ISPProgrammer工具ISP串行下载器的设置（图13）按下F4后运行的结果（图14）7、到现在，我想你对PN有了一些了解了吧。看看下面几个图吧！几个快捷键及其对应工具的设置（图15）它们用着实在是方便啊Makefile执行后的图（图16）这是PN对大项目、大工程管理的超强部分了（图17）到此，ProgrammerNotePad设置完成。四、Avr-gcc简易入门1、对端口的操作：A、如果我想将PORTB端口设置为输出口（8位），则在gcc中用如下方式DDRB=0xFF;注意：0xFF=0B11111111表示全为1，代表了输出。如果你改上式为：DDRB=0x01;//即0B00000001，则表示，你将PORTB的第0位（PB0）设置为输出，其它PB1-7为输入。DDRB为AVR的端口设置寄存器。B、从端口PORTB中读入状态，用如下方式：UnsignedChara=PINB;//读入端口PORTB的状态。若端口PORTB的状态如下：PB0为高电平1PB1为低电平0PB2为高电平1PB3为高电平1PB4为高电平1PB5为低电平0PB6为低电平0PB7为高电平1则有a=0b10011101=0x9DC、向端口PORTB写状态（设置状态）：若要装PORTB第0位和第2位置1（高电平）。DDRB=0；//PORTB全部为输出。PORTB=0x03;//0b00000101D、而更多的情况，我们是要将端口的某一位改变状态，而不是对整个端口操作。或只想知道端口的某一位的状态如何的？那么如何来做呢？例如：将PB4置1，PORTB=PORTB|0x10;//0x10=0b00010000将PB4置0，PORTB=PORTB&0xEF;//0xEF=0b11101111将PB4置翻转，PORTB=PORTB^0x10;//0x10=00010000检验PB4的状态，chara=PINB&0x10;//如果PB4为1，是a0，否则a=0当然，上面写法对C语言来说，简直就是垃圾代码了。C语言有它自己的方式，例如：PORTB|=0x10;PORTB&=0xEF;PORTB^=0x10;If(PINB&0x10){你的语句;}是否感觉到比较简洁啊？！E、当然avr-gcc也提供了两个函数对操作位，如：sbi(PORTB,4);cbi(PORTB,4);分别将PB4置1和清零。2、变量的类型charunsignedcharshortunsignedshortintunsignedintlongunsignedlonglonglongunsignedlonglongfloatdoublevoid等等等等，这就请读者自己看资料了。3、程序控制语句，C语言提供了非常丰富的程序流程控制语句。i.循环语句A、For(;;)语句，如：for(i=0;i8;i++){循环体；}//本例循环8次。注意！for语句是先比较后加减的。B、While(exp)语句，如：i=0;While(i8){循环体；i++;}//本例循环8次。也是先比较后执行循环体的。C、Dowhile语句，如：i=0;do{i++;循环体；}while(x8);//本例循环7次，因为它是先执行后比较的语句。因为i++在第一次比较时i已经是1了。ii.分支语句。A、if语句，大名鼎鼎语句了，几乎所有编程软件都有它的身影。没什么好说的。B、switch语句。等好了，这些就不说下去了，因为如果你连这些都不清楚。你该做的是找本C教程吧。4、中断服务控制（SIGNAL）voidUART_Init(void){//中断初始化函数//UART_Ready=1;UART_ReceivedChar=0;pUART_Buffer=0;outp(BV(RXCIE)|BV(RXEN),UCR);//允许串行接收中断//outp((u08)UART_BAUD_SELECT,UBRR);//设置UART波特率//sei();//打开全局中断//}SIGNAL(SIG_UART_RECV){//串口接收完成中断服务进程（子程序）//UAR